Laporan Praktikum Protein

PERCOBAAN 4 PROTEIN TUJUAN Mengetahui beberapa macam identifikasi dan sifat-sifat umum protein. DASAR TEORI Protein ialah polimer alami yang terdiri atas sejumlah unit asam amino (amino acid) yang berikatan satu dengan lainnya lewat ikatan peptida. Jaring-jaring lebah, bulu ewan dan otot, putih telur, dan hemoglobin ialah protein. Peptida ialah oligomer dari asam amino yang berperan penting dalam proses biologis. Contohnya peptide hormone insulin mengatur kadar gula darah. Jadi, protein, peptida, dan asam amino merupakan bahan penting bagi struktur, fungsi, dan reproduksi makhluk hidup. Asam amino : struktur, sifat dan titik isoelektrik Struktur asam amino Asam amino yang diperoleh dari hidrolisis protein adalah asam amino α. Artinya gugus amino berada pada atom karbon α, yaitu di sebelah gugus karboksil. Asam amino tersederhana adalah asam aminoasetat (H2NCH2CO2H), yang disebut glisin, yang tidak memiliki rantai samping dan tidak mengandung satu karbon kiral. Sifat Asam Amino Asam amino mempunyai sebuah asam karboksilat dan gugus amino dalam sebuah molekul. Akibatnya, suatu asam amino akan menglamai reaksi asam basa dalam molekulnya untuk membentuk suatu ion dipolar , yaitu suatu ion yang mempunyai muatan positif dan negatif. Ion dipolar disebut juga zwitter ion (kata Jerman untuk zwitter = hibrida) Pembentukan ion dipolar : Suatu ion dipolar mempunyai sebuah muatan positif dan sebuah muatan negatif sehingga muatan listriknya netral. Walaupin netral, ion dipolar masih menrupakan senyawa ion. Terlihat dari sifat-sifat fisiknya. Misalnya : titik didihnya tinggi,dapat larut dalam air, tetapi hampir tidak larut dalam pelarut organik. Ion dipolar bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam atau basa. Sifat penting ini disebabkan oleh adanya muatan positif dan negatif. Apabila asam α amino yang dipolar direaksikan dengan asam, gugus karboksil akan mendapat sebuah proton dan ion dipolar ini akan berubah menjadi suatu proton. Apabila direaksikan dengan suatu basa, asam aminonya akan kehilangan sebuah proton sehingga terbentuk asam amino. Reaksi dengan asam Titik isoelektrik Setiap asam amino yang muatan positif dan neatifnya berimbang diatakan berada pada titik isoelektrik. pH pada saat perimbangan ini terjadi disebut pH isoelektrik. Titik isoelektrik asam amino dengan rantai samping tak bermautan terjadi di sekitar pH 7,0 karena muatan bersihnyan nol. Pada pH lebih rendah, kelarutan asam amino meningkat karena ion karboksilat dari ion zwitter mengmabil proton dari larutan, sehingga asam amino menjadi bermuatan positif. Pada pH yang lebih tinggi, kelarutan asam amino juga meningkat karena proton dihilangkan dari ion amonium yang bermuatan positif pada ion zwitternya, sehingga muatan bersih dari asam amino adalah negatif. Peptida dan ikatan peptida Peptida adalah suatu amida ynag dibentuk dari dua asam amino atau lebih. Ikatan amida yang dibentuk oleh gugus α amino dari suatu asam amino dan gugus karboksilat dari asam amino lainnya. Semua asam amino yang telah terikat dalam peptide dinamakan residu asam amino. Dengan semakin banyak jumlah residu asam amino, terbentuklah suatu kerangka yang umum bagi semua molekul peptide. Residu asam amino pada salah satu ujung rantai yang mempunyai gugus amino bebas dinamakn residu ujung-N; residu dengan asam karboksilat bebas pada ujung lainnya disebut residu ujung-C. Semua peptida yang mempunyai lebih dari sepuluh residu asam amino adalah polipeptida. Nama peptida diturunkan dari residu asam amino penyusunnya. Jika nama aminoitu ditulis semua, pasti akan panjang sekali, seperti contoh glisil-histidil-fenilalanina. Untuk menyederhankannya, kimiawan menulis struktur struktur peptide dan protein dengan singkatan 3 huruf untuk setiap residu asam amino yang masing-masing dipisahkan dengan tanda hubung untuk menunjukkan ikatan peptida. Struktur peptide yang ditulis dengan singkatan ini selalu dimulai dengan gugus ujung-N di sebelah kiri dan berakhir dengan gugus ujung C di sebelah kanan. Glisil-histidil-fenilalanina disingkat menjadi Gli – His – Phe. Protein : Klasifikasi , struktur, denaturasi, dan renaturasi Klasifikasi Menurut klasifikasi asli yang dimodifikasi, protein dapat dibagi menjadi tiga golongan : protein serat, protein bujur telur, dan protein gabungan. Protein serat adalah bentuk protein yang tidak larut yang ditemukan dalam kulit, rambut, jaringan pengikat, dan tulang. Protein ini dapat dibagi lagi menjadi kolagen yaitu protein pokok dari jaringan pengikat, tulang, gigi, dn tendon; dan keratin, yaitu protein pokok darikulit, kuku, sayap, dan rambut. Protein bujur telur bentuknya bujur telur atau bulat lonjong. Umumnya (tetapi tidak selalu) larut dalam air. protein ujur telur dibagi lagi menjadi beberapa sub bagian, empat diantaranya adalah : Albumin dapat diidentifikasi karen alarut dalam air dan larutan garam. Albumin yang khas terdapat dalam darah (protein serum) dan putih telur (albumin telur). Globulin tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan garam encer. γ- globulin, suatu globulin yang khas adalah campuran protein yang dapat diisolasi dari serum darah dan mengandung antibody. Histon dan protamin adalah protein basa yang larut dalam air. Dibandingkan dengan protein yang lain, histon dan protamin menghasilkan konsentrasi asam amino yang besar. Protein gabungan adalah protein yang bergabung dengan senyawa bukan protein. Misalnya protein dalam haemoglobin bergabung denagn besi yang mengandung heme bukan protein. Protein gabungan yang khas diantaranya nucleoprotein (protein yang bergabung dengan asam nukleat), mukoprotein (protein yang bergabung dengan polisakarida dalam mucus) dan lipoprotein (protein yang bergabung dengan lipid, seperti kolestrol). Sedangkan klasifikasi protein berrdasarkan fungsi biologisnya dibagi menjadi 2, yaitu : Asam amino esensial, yaitu asam amino yang diperoleh hanya dari makanan sehari-hari kaena tidak dapat disintesa di dalam tubuh. Asam amino non essensial, yaitu asam amino selain dari makanan dapat juga disintesa di dalam tubuh melalui proses transminasi. Struktur protein Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut: Protein memiliki empat tingkatan struktur yang bersifat hirarki. Artinya, protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan di bawahnya. Struktur primer rantai polipeptida sebuah protein adalah susunan atau urutan bagaimana asam-asam amino disatukan dan susunan ini mencakup lokasi setiap ikatan disulfida. Struktur primer dapat digambarkan sebagai rumus bangun yang baisa ditulis untuk senyawa organik. Urutan, macam, dan jumlah asam amino yang membentuk rantai polipeptida adalah struktur primer protein. Struktur sekunder Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein. Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet. Analisis difraksi sinar-X merupakan cara yang baik untuk mempelajari struktur protein serabut. Struktur ini terjadi karena ikatan hidrogen antara atom O dari gugus karbonil (C=O) dengan atom H dari gugus amino (N-H) dala satu rantai polipeptida, memungkinkan terbentuknya konformasi spiral yang disebut struktur helix. Bila ikatan hidrogen tersebut terjadi di antara dua rantai polipeptida, maka masing-masing rantai tidak membentuk helix, melainkan rantai pararel polepeptida dengan konformasi- β. Rantai polipeptida denagn konformasi- β ini dihubung silangkan (cross-linked) oleh ikatan hydrogen sehingga membentuk struktur yang disebut lembaran berlipat-lipat (pleated sheets). Struktur tersier adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler. Struktur tersier terbentuk karena terjadinya perlipatan (folding) rantai α-helix, konformasi β, maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk protein globular, yang struktur tiga dimensinya lebih rumit daripada protein serabut. Dengan menggunakan berbagai cara difraksi sinar-x yang teliti, beberapa protein telah dapat ditentukan struktur tersiernya, seperti misalnya, hemoglobin, mioglobin, lisozim, ribonuklease, dan kimotripsinogen. Denaturasi dan renaturasi. Denaturasi adalah proses yang mengubah struktur protein tanpa memutuskan ikatan kovalen. Protein yang terdenaturasi masih mengandung urutan asam amino yang asli, tetapi kehilangan struktur tiga dimensinya yang unik (khas). Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan. Mekanisme denaturasi ada 2 macam : Denaturasi karena logam berat. Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1 Tl+1, Cd+2 dan logam lainnya dengan berat atom yang besar. Reaksi yang terjadi antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-logam yang tidak larut. Denaturasi karena Panas Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit. Beberapa protein sangat tahan terhadap denaturasi, sedangkan protein lain sangat peka. Denaturasi dapat bersifat reversible jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut, seperti sedikit perubahan pH. Jika protein ini dikembalikan ke lingkungan alamnya, protein ini dapat memperoleh kembali struktur lebih tingginya yang alamiah dalam suatu proses yang dsebut renaturasi. Namun, renaturasi umumnya sanagt lambat atau tidak terjadi sama sekali. Uji-uji untuk asam amino, peptida dan protein Uji kualitatif dapat dialukan untuk mengetahui keberadaan atau jenis protein dalam suatu bahan, sedangkan uji kuantitatif dapat dilakukan untuk mengetahui jumlah kandungan protein dalam suatu bahan. Reaksi warna protein Reaksi Biuret Reaksi biuret merupakan reaksi warna yang umum untuk gugus peptida (-CO-NH-) dan protein. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya warna ungu karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dan N dari molekul ikatan peptida. Banyaknya asam amino yang terikat pada ikatan peptida mempengaruhi warna reaksi ini.Senyawa dengan dipeptida memberikan warna biru, tripeptida ungu dan tetrapeptida serta peptida kompleks memberikan warna merah. Biuret dihasilkan dengan memanaskan urea kira-kira pada suhu 180 oC dalam larutan basa. Reaksi Millon Pereaksi Millon melibatkan penambahan senyawa Hg ke dalam protein segingga pada penambahan logam ini akan menghasilkan endapan putih dari senyawa merkuri. Untuk protein yang mengandung tirosin atau triptofan penambahan pereaksi Millon memberikan warna merah. Namun, pereaksi ini tidak spesifik karena juga memberikan tes positif warna merah dengan adanya senyawa fenol. Reaksi Ninhidrin Reaksi protein dengan ninhidrin menunjukkan positif bila memberikan warna biru atau ungu. Reaksi ini terjadi pada gugus amino bebas dari asam amino dengan ninhidrin. Reaksi Xantroprotein Reaksi pada uji Xantoprotein didasarkan pada nitrasi inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Jika protein yang mengandung cincin benzena (tirosin, triptofan, dan fenilalanin) ditambahkan asam nitrat pekat, maka akan terbentuk endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning sewaktu dipanaskan. Senyawa nitro yang terbentuk dalam suasana basa akan terionisasi dan warnanya berubah menjadi jingga. Sifat-sifat protein Protein bersifat asam/basa Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif, dalam suasana basa molekul protein akan membentuk ion negatif. Molekul protein dapat membentuk ion yang bermuatan positif dan juga bermuatan negatif atau disebut dengan senyawa amfoter, keadaan ion ini sangat tergantung pada pH larutan. Denaturasi protein Penjelasan denaturasi protein telah dijelaskan dalam sub bab sebelumnya. Prose denaturasi ditandai dengan adanya gumpalan-gumpalan pada larutan yang terdenaturasi. Analisa bahan NaNO3 : tidak berbau, rasanya pahit, tidak berwarna, tidak korosif, tidak mudah terbakar,berbahaya jika ditelan. Dan sedikit bahaya jika kontak langsung dengan mata. Urea : padatan. Tidak berbau, berasa, berwarna putih, tidak korosif, kemungkinan terbakar jika pada suhu yang tinggi, berbahaya jika kontak langsung dengan mata CuSO4 : berwarna biru, berasa seperti logam, tidak berbau,sangat korosif, tidak mudah terbakar, berbahaya jika kontak langsung dengan mata,kulit, tertelan, dan terhirup. AgNO3 : tidak berwarna, rasanya pahit,tidak berbau, tidak korosif, tidak mudah terbakar,sangat berbahaya jika kontak langsung dengan kulit dan tertelan. Bahaya ika kontak langsung dengan mata dan terhirup. ALAT DAN BAHAN Alat: Rak dan Tabung Reaksi Alat Refluks Corong penyaring panjang Aluminium foil Botol semprot Kertas lakmus Gelas beker Pembakar spiritus Figure 1 alat percobaan protein Bahan Larutan HCl 10% dan 20% Larutan NaNO3 HNO3 pekat Larutan fenol 80% dalam air Larutan asam L-aspartat Larutan glisin 0,1 M Larutan NaOH 10% Larutan putih telur Urea. CuSO4 Putih telur AgNO3 Figure 2 bahan percobaan protein CARA KERJA Sifat Amfoter dan Kelarutan Ditambahkan masing-masing tabung dengan 2 mL aquades Diamati kelarutan dan keasamannya Ditambahkan 1 mL NaOH 1% ke dalam masing-masing tabung Diamati kelarutan dan keasamannya Uji dengan Asam Nitrit disiapkan Tabung A Tabung B Tabung C Tabung D 0,1 gram glisin 0,1 gram glisin Lar. Putih telur Lar. Putih telur + 5 mL HCl 10% 0,1 gram glisin + 5 mL HCl 10% + 5 mL HCl 10% + 5 mL HCl 10% Dinginkan 0 °C Suhu kamar Dinginkan 0 °C Suhu kamar + NaNO2 + NaNO2 + NaNO2 + NaNO2 Diamati dan dibandingkan gas yang terjadi Uji Biuret Dipanaskan hingga timbul padatan, lalu didinginkan dan dilarutkan dalam 3 mL aquades Disaring filtrate yang diperoleh, ditambahkan 2 mL NaOH 10% dan 3 tetes CuSO4 2% Diamati perubahan yang terjadi Ditambahkan 2 mL NaOH 10% dan 3 tetes CuSO4 Diamati perubahan yang terjadi. Dibandingkan dengan tabung yang pertama Uji Xantoproteat Ditambahkan beberapa tetes HNO3 pekat pada tiap tabung dan dipanaskan. Diamati perubahan yang terjadi Campuran didinginkan Ditambahkan NaOH 1% berlebih dan diamati. Hidrolisis Protein Ditambahkan 20 mL HCl 20% Direfluks selama 45 menit Dibandingkan pada saat t = 15 menit dan t = 45 menit. Diambil 5 mL dari campuran. Dipindahkan ke tabung reaksi Ditambahkan 1 mL NaNO3 5% Dibandingkan timbulnya gas yang terjadi dari sebelumnya. Diambil 5 mL dari campuran. Dipindahkan ke tabung reaksi Ditambahkan 1 mL NaOH 10% + 2 tetes CuSO4 Dipanaskan Diamati perubahan yang terjadi Denaturasi Protein Denaturasi dengan ion logam berat Ditambahkan larutan AgNO3 2% tetes demi tetes Diamati perubahan yang terjadi dalam larutan. Denaturasi dengan pemanasan Dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi dalam larutan HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA Sifat Amfoter dan Kelarutan Tabung A Tabung B Tabung C 0,1 gr glisin Lar. Asam aspartat Lar.Putih telur Aquades Kelarutan Apabila dikocok larut Larut Tidak larut Keasaman Asam Asam Basa NaOH 10% Kelarutan Larut Larut Tidak larut Keasaman Basa Basa Basa Uji dengan Asam Nitrit Tabung A Tabung B Tabung C Tabung D 0,1 gr glisin 0,1 gr glisin Lar. Putih telur Lar. Putih telur 5 mL HCl 10% Tidak ada reaksi Tidak ada reaksi Putih keruh Putih keruh NaNO2 Bergelembung Bergelembung Kuning kehijauan Kuning kehijauan Amati,bandingkan gas yang terjadi! Uji biuret Urea dipanaskan  bau = menyengat Filtrat dari udara Larutan Putih Telur + NaOH 10% Larutan Bening Larutan bening + CuSO4 2% Larutan berwarna pink Larutan ungu muda Amati perubahan yang terjadi, bandingkan ! Uji Xantoproteat Tabung A Tabung B Tabung C (glisin) (Lar. Putih telur) (asam aspartat) HNO3 pekat, panaskan Bening,ketika larutan kena tangan, tangan menjadi kuning Larutan berwarna kuning, telurnya terlihat seperti telur matang(warna kuning) Tetap bening Dinginkan, NaOH 10% berlebih Bening Warna kuning mjd tampak berwarna kuning pucat/memudar, terdiri dari 2 lapisan(putih&kuning) Tetap bening Hidrolisis Protein Lar. Albumin Hasil refluks + NaNO2 5% Hasil refluks + NaOH 10% + CuSO4 2% Pemanasan/refluks 15 menit 45 menit Berbusa / berbuih Sebelum pemanasan berbusa hanya di permukaan,yg bawah larutan biasa. Timbul busa dan gelembung, glembung nya bercampur dgn albumin Larutan mjd warna coklat (timbul gelembung) Setelah dipanaskan, bercampur (menyatu)busa nya, terdapat gumpalan gumpalan seperti kapas Denaturasi Protein Lar.Albumin + AgNO3 2% Lar. Albumin dipanaskan Larutan menggumpal di bagian atas, bawahnya berupa larutan cair warna coklat Berupa padatan putih (seperti telur rebus) PEMBAHASAN Sifat Amfoter dan Kelarutan Pada percobaan ini, praktikan menguji 3 larutan, 0,1 gram glisin, larutan asam aspartat, dan larutan putih telur. Ketiga larutan tersebut akan diuji sifat amfoter dan kelarutannya. Maksud dari amfoter adalah dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Glisin 0,1 gram Pada tabung pertama yang diisi 0,1 gram glisin menghasilkan larutan yang bening, dan larut apabila ditambah aquades dan NaOH 1%. Hal ini dikarenakan glisin merupakan asam amino yang paling sederhana yang tidak memiliki rantai samping dan tidak mengandung satu karbon kiral. sehingga glisin mudah menyesuaikan dalam berbagai situasi. Dan juga sesuai dalam bukunya Fessenden yang mengatakan glisin yang termasuk asam amino larut dalam air dan pelarut polar lain, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar seperti dietil eter ataupun benzena. Pada glisin kebebasan gugus aminanya lebih besar dibandingkan dengan karboksil, maka gugus-gugus amin dan karboksil di dalam asam amino akan saling bereaksi menghasilkan ion zwitter. Oleh karena itu, struktur dipolar ini maka glisin sangat mudah larut di dalam air. Setelah diamati perubahan yang terjasi pada glisin, selanjutnya diuji sifat keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus merah. Hasil yang dipeoleh kertas lakmus merah tetap menjadi merah pada pengujian dengan aquades, yang artinya bersifat asam. Dan pada pengujian dengan NaOH kertas lakmus berubah menjadi biru, yang artinya glisin juga bersifat basa. Jadi penambahan NaOH 1% berfungsi sebagai pemberi suasana basa. Reaksinya adalah sebagai berikut : Pada reaksi di atas menunjukkan pK_a suatu asam amino bukanlah pK_a dari gugus –CO2H, melainkan dari gugus –NH3 . Oleh karenanya glisin mengalami reaksi asam. Dan pK_b bukan dari gugus amino yang bersifat basa, melainkan dari gugus –CO2- yang bersifat basa sangat lemah. Hal ini sesuai dasar teorinya, yaitu glisin sebagai gugus amino mengalami reaksi asam-basa internal yang menghasilkan ion zwitterion. Figure 3 Uji kelarutan Glisin Asam aspartat Dalam dasar teori disebutkan asam aspartat ketika ditambahkan aquades dan NaOH 1e% mengahsilkan larutan yang bening dan agak larut, karena semakin banyak atom karbon pada gugus R (rantai samping) maka asam amino semakin sukar larut dalam air. Namun karena ketidaktelitan praktikan dalam mengamati, hasil penambahan tersebut menghsilkan larutan bening dan sangat larut dalam aquades dan NaOH 1%. Kemudian diuji pH nya dengan menggunakan kertas lakmus merah, hasil yang diperoleh yaitu kertas lakmus merah tetap menjadi merah ketika dimasukkan dalam larutan yang ditambahkan aquades. Hal ini sesuai dasar teori bahwa asam aspartat memiliki dua gugus karboksil dan satu gugus amin, dimana asam aspartat berada dalam bentuk dipolar yang mempunyai pH 2,87. Dan ketika kertas lakmus merah dimasukkan ke dalam larutan asam aspartat yang ditambahkan NaOH 1% adalah kertas lakmus berubah menjadi biru, yang berarti asam aspartat juga mempunyai sifat basa. Jika larutan menjadi lebih basa, setiap gugus secara berturut-turut melepaskan protonnya. Reaksi yang terjadi bahwa asam aspartat adalah gugus amino yang mempunyai sifat asam dan basa adalah : 4 kelarutan dan keasan lar. asam aspartat Larutan putih telur Larutan ini tidak larut ketika ditambahkan dengan aquades ataupun dengan NaOH 1%. Jika ditinjau pada dasar teorinya, larutan putih telur sebenarnya larut dalam aquades, karena gugs amin menangkap H+ yang dilepaskan oleh karbonil sehingga protein dapat larut dalam air. Reaksinya dalah sebagai berikut : Larutan putih telur juga larut dalam NaOH karena pada suasana basa, COOH melepaskan satu H+ sehingga menghasilkan COO- yang bereaksi dengan protein yang mengakibatkan protein dapat larut dalam pelarut basa. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut : Dan ketika diuji pH nya dengan kertas lakmus merah pada larutan yang ditambahkan aquades dan NaOH, semuanya menghasilkan kertas lakmus yang berubah menjadi biru (bersifat basa). Dari uji ketiga sampel bisa disimpulkan bahwa Figure 5 lar. putih telur Uji dengan asam nitrit Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui adanya gugus amina bebas pada asam amino dan protein yang ditandai dengan terbentuknya gas N2 . Larutan yang akan diuji adalah 0,1 gram glisin dan larutan putih telur. Prosedur pertama adalah mereaksikan 0,1 gram glisin dan 5 mL HCl 10% yang didinginkan 0 ° C dan yang diperlakukan pada suhu kamar tidak memberikan reaksi, artinya larutan tetap berwarna bening. Untuk yang larutan putih telur pada suhu 0 ° C dan pada suhu kamar menghasilkan warna putih keruh. Penambahan HCl bertujuan memberikan suasana asam yang akan bereaksi dengan NaNO2 membentuk HNO2. Kemudian ketika ditambahkan larutan NaNO2 terdapat gelembung gas N2 pada glisin. Pada larutan glisin gelembung yang ditimbulkan lebih banyak daripada percobaan pada larutan putih telur. Adanya gelembung gas N2 ini disebabkan karena gugus amina yang ada pada glisin dapat bereaksi dengan asam nitrit. Pada larutan putih telur terlihat berwarna kuning kehijauan dan tidak terlihat gelembung seperti terdapat pada glisin. Oleh karena itu bisa disimpulkan larutan putih telur tidak mempunyai gugus amina bebas. Adapun reaksinya adalah : 6 Uji dengan asam nitrit Uji Biuret Uji ini bertujuan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada protein yang ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna ungu, karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dan N dari molekul ikatan peptida. Pada percobaan ini, prosedur pertama menggunakan urea yang dimasukkan dalam tabung reaksi dan dipanaskan hingga timbul padatan putih. Kemudian dilarutkan dalam 3 mL aquades untuk melarutkan padatan urea dan menghasilkan larutan bening, kemudian disaring. Filtrat yang diperoleh kemudian ditambahkan NaOH yang berfungsi memberikan suasana basa pada larutan dan agar dapat terjadi perubahan warna serta mencegah adanya endapan Cu(OH)2 yang akan memecah ikatan peptida pada saat ditambahkan CuSO4. Ketika ditambahkan CuSO4 yang praktikan amati adalah warna pink (merah muda).Sebenarnya urea bukan termasuk protein, namun karena urea mengandung gugus amin (-NH2 ) yang mempunyai kesamaan dengan gugus protein sehingga membentukwarna ungu sebagai hasil reaksi antara Cu2+ dengan –NH. Oleh karena itu, urea memberikan hasil positif pada uji biuret. Untuk selanjutnya praktikan melakukan pengujian larutan putih telur dan aquades. Kemudian praktikan menambahkan dengan larutan CuSO4 dan NaOH. Hasil yang diamati adalah warna ungu. Hal ini sesuai dengan teori bahwa tujuan dari biuret yaitu untuk menunjukkan adanya ikatan peptida pada protein dengan cara menambahkan CuSO4 bereaksi baik dengn larutan berwarna ungu atau merah muda. Reaksi pada uji biuret yaitu: . Figure 7 Hasil uji biuret pada urea (kiri) dan putih telur (kanan) Uji Xantoproteat Dalam praktikum larutan sampel terlebih dahulu direaksikan dengan dengan asam nitrat kemudian ditambahkan NaOH. Ini lah yang disebut dengan uji Xantoprotein. Fungsi dari uji xantoprotein ini adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya gugus benzena dalam sampel protein. Karena protein merupakan senyawa yang kompleks maka beberapa jenis protein memiliki gugus benzena didalamnya. Mekanismenya adalah proses nitrasi langsung dari asam nitrat terhadap gugus benzen pada protein. Apabila dalam suatu protein terdapat gugus benzena maka reaksi ditandai dengan perubahan warna sampel menjadi orange setelah penambahan NaOH (basa). Sampel pertama adalah 0,1 gram glisin, larutan terlihat bening. Selanjutnya ketika ditambah NaOH berlebih, larutan tetap berwana bening. Hal ini kurang sesuai dengan dasar teori. Kesalahan yang terjadi adalah kurang telitian praktikan dalam mengamati. Yang kedua adalah larutan putih telur. Ketika ditambah HNO3 larutan yang awalnya putih, berubah menjadi kuning, dan putih telurnya terlihat seperti telur kuning matang ini disebabkan karena adanya reaksi ion Na dalam basa bereaksi dengan asam amino, dan asam amino memutuskan ikatan terhadap atom H nya Kemudian praktikan menambahkan NaOH berlebih. Alasan ditambah dengan NaOH berlebih karena NaOH bersifat basa sehingga reaksi xanthoproteat akan semakin jelas. Hal ini menandakan terjadi nitrasi pada cincin benzena yang terdapat pada putih telur. Hal ini sesuai dengan teori bahwa bila protein ditambahkan asam nitrat kemudian dipanaskan maka akan terbentuk larutan berwarna jingga. Reaksinya adalah sebagai berikut : Figure 8 larutan putih telur pada uji xantoproteat Pada sampel yang ketiga, yaitu asam aspartat hasil pengamatan pratikan tidak menunjukkan warna kuning. Padahal sesuai dasar teori bahwa asam amino penyusun protein, yang salah satunya adalah asam aspartat mempunyai cincin benzena. Dari ketiga sampel di atas, praktikan dapat membandingkan bahwa larutan putih telur paling terlihat warna kuning nya karena putih telur merupakan protein yang kompleks, jadi bisa dipastikan bahwa putih telur terdapat senyawa benzene. Hidrolisis Protein Hidrolisis protein adalah penguraian protein menjadi monomer-manomernya. Pada proses hidrolisis protein ini larutan albumin yang digunakan sebagai sampel direfluks selama 45 menit. Tujuan refluks adalah memutuskan ikatan peptida sehingga terurai menjadi asam – asam aminonya. Ketika proses refluks mencapai 7 menit, praktikan mengamati terdapat buih dan gelembung yang sangat banyak. Namun pada 15 menit, gelembung yang timbul berkurang dan terlihat albumin bercampur dengan gelembung tersebut. Setelah proses refluks mencapai 45 menit, larutan albumin yang awalnya berwarna putih tampak berwarna coklat. Hal ini Untuk proses pengujiannya, hasil refluks yang telah didinginkan ditambahkan 1 mL NaNO2. Hasil yang diamati adalah terdapat buih pada larutan albumin hasil refluks tersebut. Kemudian hasil refluks yang berwarna coklat juga diuji menggunakan NaOH dan CuSO4 dan dipanaskan. Sebelum pemanasan berbuih hanya di permukaan, akan tetapi setelah dipanaskan, buih tersebot bercampur dan menyatu dengan larutan, serta terdapat gumpalan-gumpalan putih. Itu menandakan protein telah terhidrolisis. Figure 9 lar.albumin sebelum di refluks Figure 10 praktikan memasang alat refluks Figure 9 lar. albumin terdapat gelembung (buih ) saat proses refluks 7 menit. Figure 10 lar.albumin saat proses refluks 15 menit Figure 12 lar.albumin berubah coklat Figure 11 Hasil refluks + NaNO2 Figure 13 Hasil refluks + CuSO4 dan NaNO2 sebelum dan saat pemanasan Denaturasi Protein Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan protein yang terkandung di dalam albumin telur. Uji positif diberikan pada percobaan ini ditandai dengan adanya gumpalan dari protein yang terdenaturasi. Denaturasi terjadi ketika protein alami membentang akibat putusnya jembatan disulfide atau terganggunya gaya tarik lemah. Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan. Dalam percobaan ini denaturasi protein disebabkan karena pengaruh bahan kimia, yakni pengaruh logam berat dan juga karena pemanasan. Denaturasi dengan ion logam berat Pada percobaan ini, akibat larutan putih telur yang ditambahkan dengan larutan AgNO3 menyebabkan terjadinya denaturasi, ditandai dengan larutan albumin menggumpal di bagian permukaan tabung. Fenomena ini sesuai dengan dasar teori bahwa protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan AgNO3 dan (CH3COO)2Pb. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat. Denaturasi dengan pemanasan Pada percobaan ini sampel larutan albumin dalam tabung reaksi dipanaskan. Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadi koagulasi pada pH iso-elektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar antara 4–4,5, dimana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga saling menetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap. Hasil yang diamati setelah larutan albumin dipanaskan adalah berupa padatan putih (seperti telur rebus). Figure 14 denaturasi pemanasan (kiri) dan denaturasi ion logam berat (kanan) SIMPULAN Salah satu sifat protein yang berbeda dengan yang lain adalah protein bersifat amfoter ( bisa bereaksi dengan asam atau basa) Tujuan percobaan uji dengan asam nitrit adalah untuk mengetahui adanya gugus amina bebas pada asam amino dan protein yang ditandai dengan terbentuknya gas N2. Pada larutan glisin gelembung yang ditimbulkan lebih banyak daripada percobaan pada larutan putih telur. Uji biuret bertujuan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada protein yang ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna ungu. Fungsi dari uji xantoprotein adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya gugus benzena dalam sampel protein, ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna kuning. Dari ketiga sampel, putih telur yang paling Nampak warna kuning nya. Dalam hidrolisis protein terdapat proses refluks di dalamnya. Tujuan refluks adalah memutuskan ikatan peptida sehingga terurai menjadi asam – asam aminonya. Setelah direfluks, larutan berubah menjadi coklat. Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan, ditandai dengan adanya gumpalan-gumpalan. JAWABAN PERTANYAAN Jelaskan apa yang dimaksud amino, peptida dan protein ! Asam amino : Senyawa yang mempunyai gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (NH2) Peptida : Suatu amida yang dibentuk dari dua asam amino atau lebih Protein : Suatu biomolekul besar yang terdapat di setiap organism, memiliki berbagai jenis dan fungsi biologis yang berbeda-beda. Apa yang dimaksud dengan zwitter ion? Zwitter ion adalah asam amino yang dapat mengalami reaksi asam basa internal yang menghasilkan ion dipolar. Apa yang dimaksud dengan sifat amfoter? Sifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Sebutkan 20 asam amino essensial! Alanina, Arginina*, Asparagina, Asam aspartat, Sistein,Asam glutamate, Glutamina, Glisina, Histidin*, Isoleusin*, Leusina*, Lisina*, Metionina*, Fenilalanina*, Prolin, Serin, Treonina*,Triptofan*, Tirosina, Valina* * = asam amino essensial Apa fungsi uji xantoproteat? Bilamana reaksi tersebut positif? Jelaskan! Fungsinya untuk menguji ada tidaknya cincin benzene dan keberadaan asam. Reaksi positif adalah munculnya gumpalan atau larutan berwarna kuning. Apa fungsi uji biuret? Bilamana reaksi tersebut positif? Jelaskan! Fungsinya untuk mengtahui ada tidaknya ikatan peptida. Uji posistif memebentuk laruatn berwarna ungu. Sebutkan dan jelaskan macam-macam protein berdasarkan klasifikasinya! Protein serat, yaitu protein yang membentuk kulit, otot, dan rambut. Protein globolas, yaitu protein yang bentuknya agak bulat, misalnya hemoglobin mengangkat oksigen ke sel-sel. Protein konjugasi, yaitu protein yang dilakukan atau dihubungkan ke suatu bagian non protein. Apa yang dimaksud dengan denaturasi dan reaturasi protein? Denaturasi : proses yang mengubah struktur protein tanpa memutuskan ikatan kovalen. Renaturasi : proses pembentukan kembali struktur rantai ganda dari keadaan terdenaturasi. Putih telur, susu, atau air kelapa hijau dapat menjadi penawar keracunan logam berat, Jelaskan! Putih telur, susu, atau air kelapa hijau dapat menjadi penawar keracunan logam berat karena ketiganya merupakan protein yang memiliki sifat dapat mengalami denturasi (berubah bentuk) jika bereaksi dengan logam berat. Logam berat ini akan membentuk ikatan dengan protein yang tedenaturasi sehingga memncegah penyebaran lebih lanjut logam berat ke dalam tubuh. DAFTAR PUSTAKA Bintang, Maria, Biokimia Teknik Penelitian, Jakarta : Erlangga, 2010 Fessenden, Ralph J. dan Joan S. Fessenden.Dasar-Dasar Kimia Organik. Tangerang : Binarupa Aksara, 2010. Fessenden dan Fessenden, Kimia Organik Jilid 2, Jakarta : Erlangga, 1986. Firmansyah, Arizal, Petunjuk Praktikum Kimia Organik, Semarang : Laboratorium Pendidikan Kimia Jurusan Tadris Kimia fakultas Tarbiyah IAIN Waisongo Semarang, 2013. Hart, dkk. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi kesebelas, Jakarta :Erlangga, 2003. Sentot dan Budi Raharjo. KIMIA berbasis EKSPERIMEN 3. Jakarta : Platinum, 2008. Wikipedia Ensikopedia Bebas, Asam amino (dikases tanggal 24 Mei 2014, pukul 15:18) Wilbraham , Antony C. & Michael S Matta, Pengantar Kimia Organik dan Hayati, Bandung : ITB, 1992